• 제목/요약/키워드: Gain-scheduling control

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수직면 직선추종유도법칙 설계 (A Vertical Line Following Guidance Law Design)

  • 황익호;조성진
    • 전기학회논문지
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    • 제59권7호
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    • pp.1309-1313
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    • 2010
  • In this paper, we propose a novel guidance law for controlling an UAV(Unmanned Air-Vehicle) to follow a reference line in vertical plane. A kinematics model representing the relative motion of the UAV to the reference line is derived. And then LQR(Linear Quadratic Regulator) theory is applied to the model to derive the VLFG(Vertical Line Following Guidance) law. The resultant guidance law forms a gain-scheduling controller scheduled by a simple parameter $\sigma$ which is a function of the UAV's velocity, axial acceleration, gravity, and the slope of the reference line. Also derived is a stability condition for the $\sigma$ variation based on Lyapunov theory. Simulation results show that the proposed guidance law can be applied effectively to UAV guidance algorithm design.

Femtocell Networks Interference Management Approaches

  • Alotaibi, Sultan
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권4호
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    • pp.329-339
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    • 2022
  • Small cells, particularly femtocells, are regarded a promising solution for limited resources required to handle the increasing data demand. They usually boost wireless network capacity. While widespread usage of femtocells increases network gain, it also raises several challenges. Interference is one of such concerns. Interference management is also seen as a main obstacle in the adoption of two-tier networks. For example, placing femtocells in a traditional macrocell's geographic area. Interference comes in two forms: cross-tier and co-tier. There have been previous studies conducted on the topic of interference management. This study investigates the principle of categorization of interference management systems. Many methods exist in the literature to reduce or eliminate the impacts of co-tier, cross-tier, or a combination of the two forms of interference. Following are some of the ways provided to manage interference: FFR, Cognitive Femtocell and Cooperative Resource Scheduling, Beamforming Strategy, Transmission Power Control, and Clustering/Graph-Based. Approaches, which were proposed to solve the interference problem, had been presented for each category in this work.

KSR-III 과학로켓의 자세제어기 설계와 비행시험 (Attitude Controller Design and Flight Test of KSR-III Sounding Rocket)

  • 노웅래;조현철;안재명;최형돈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.88-94
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    • 2004
  • KSR-III 로켓은 액체추진 엔진을 사용한 과학로켓이며, 추력 비행중 피치 및 요 자세제어를 위해 추력벡터제어 방식을 사용하고, 롤 자세를 제어하기 위해 냉가스 추력기를 사용하였다. 본 논문은 KSR-III 로켓의 3축 자세제어를 위해 설계된 자세제어기의 구조와 이득 스케쥴링, 자세 안정성 분석결과에 대해 소개한다. 설계된 자세제어기는 국산화 개발된 관성 항법시스템의 비행소프트웨어로 구현되었는데 비행시험에서 완벽히 작동하였다. 비행에서 측정된 데이터는 시뮬레이션 결과와 거의 일치되었다.

Development of a Novel Direct-Drive Tubular Linear Brushless Permanent-Magnet Motor

  • Kim, Won-jong;Bryan C. Murphy
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제2권3호
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    • pp.279-288
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    • 2004
  • This paper presents a novel design for a tubular linear brushless permanent-magnet motor. In this design, the magnets in the moving part are oriented in an NS-NS―SN-SN fashion which leads to higher magnetic force near the like-pole region. An analytical methodology to calculate the motor force and to size the actuator was developed. The linear motor is operated in conjunction with a position sensor, three power amplifiers, and a controller to form a complete solution for controlled precision actuation. Real-time digital controllers enhanced the dynamic performance of the motor, and gain scheduling reduced the effects of a nonlinear dead band. In its current state, the motor has a rise time of 30 ms, a settling time of 60 ms, and 25% overshoot to a 5-mm step command. The motor has a maximum speed of 1.5 m/s and acceleration up to 10 g. It has a 10-cm travel range and 26-N maximum pull-out force. The compact size of the motor suggests it could be used in robotic applications requiring moderate force and precision, such as robotic-gripper positioning or actuation. The moving part of the motor can extend significantly beyond its fixed support base. This reaching ability makes it useful in applications requiring a small, direct-drive actuator, which is required to extend into a spatially constrained environment.

Scheduling of Concurrent Transactions in Broadcasting Environment

  • Al-Qerem, Ahmad;Hamarsheh, Ala;Al-Lahham, Yaser A.;Eleyat, Mujahed
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권4호
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    • pp.1655-1673
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    • 2018
  • Mobile computing environment is subject to the constraints of bounded network bandwidth, frequently encountered disconnections, insufficient battery power, and system asymmetry. To meet these constraints and to gain high scalability, data broadcasting has been proposed on data transmission techniques. However, updates made to the database in any broadcast cycle are deferred to the next cycle in order to appear to mobile clients with lower data currency. The main goal of this paper is to enhance the transaction performance processing and database currency. The main approach involves decomposing the main broadcast cycle into a number of sub-cycles, where data items are broadcasted as they were originally sequenced in the main cycle while appearing in the most current versions. A concurrency control method AOCCRBSC is proposed to cope well with the cycle decomposition. The proposed method exploits predeclaration and adapts the AOCCRB method by customizing prefetching, back-off, and partial backward and forward validation techniques. As a result, more than one of the conflicting transactions is allowed to commit at the server in the same broadcast cycle which empowers the processing of both update and read-only transactions and improves data currency.

5kW급 고체 산화물 연료전지 열관리 계통 LQR 상태 궤환 제어기 설계 (Design of LQR Controller for Thermal Management System of 5kW Solid Oxide Fuel Cell)

  • 정진희;한재영;성용욱;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권6호
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    • pp.505-511
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    • 2015
  • 고체 산화물 연료전지는 $800{\sim}1000^{\circ}C$의 고온에서 작동한다. 고온 작동은 효율에 유리하지만 재료 요구 조건, 신뢰성, 열팽창 문제 등이 발생하여 온도 제어가 중요하다. 본 연구에서는 연료전지 시스템의 열관리를 위한 상태 공간 제어기를 설계하고 응답 특성을 확인하였다. 연료전지 스택과 열관리 핵심부품인 촉매연소기는 집중 용량법을 이용한 과도 응답 모델을 개발하였고, 구성품과 통합하여 정적 운전 특성을 확인하였다. 개발된 비선형 시스템을 정격 운전 조건에서 다중 입력과 출력이 가능한 상태 공간 식으로 선형화하였다. 부하에 따라 응답특성이 현저하게 달라지는 특성을 제어하기 위해 LQR 제어기를 설계하여 궤환 제어 시스템의 온도를 제어하였다. 상태 궤환 제어기가 적어도 두 개의 제어 게인을 가지고 운전 영역에 따른 응답을 보여줄 때, 원하는 온도 응답을 나타냄을 확인하였다.

위너-호프 제어기법을 이용한 BTT 유도탄의 자동조종장치 설계 (Design of an Autopilot for the Bank-to-Turn Missile using Wiener-Hopf Methods)

  • 민덕기;박기헌
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권6호
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    • pp.45-56
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    • 1999
  • 본 논문에서는 추종 성능을 향상시키기 위해 표준모델의 2자유도 위너-호프 제어 기법을 이용하여 BTT유도탄의 자동조종장치를 설계하였다. 유도탄의 비선형 방정식으로부터 여러 동작점에 대한 선형화 모델을 구하여 선형 제어기를 설계하였으며 최종 자동조종장치는 설계된 제어기들을 이득 계획 기법을 이용하여 구성하였다. 실제 적용성을 검증하기 위하여 유도탄의 정확한 비선형 방정식과 공력 계수의 변화 등을 포함하는 6 자유도 방정식 프로그램을 이용하여 유도탄의 비행 동작에 대한 모의실험을 수행하였다.

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무인 무미익 항공기의 무게중심 변화를 고려한 L1 적응제어 비행제어 법칙 설계 및 성능 검증 (Design and Performance Verification of L1 Adaptive Flight Control Law Considering the Change of Center of Gravity for Unmanned Tailless Aircraft)

  • 고동현;강지수;최기영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.114-121
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    • 2019
  • 무미익 항공기는 꼬리 날개가 없기 때문에 일반적인 형태의 항공기에 비해 피탐성 낮으나 안정성이 좋지 않아 제어기를 설계하는 것이 쉽지 않다. 특히 비행 중에 임무장비 투하나 연료 소모 등에 의해 무게중심의 위치가 변화하는 것을 고려한다면 제어기 설계는 더욱 더 어렵게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로 L1 적응제어 방식을 제안하며 비선형 시뮬레이션을 통하여 제어기의 안정성과 성능을 검증하였다. 설계지표 선정을 위해 RPV Flying Quality Design criteria의 내용을 참고하였다. 시뮬레이션을 이용하여 급격한 관성량의 변화에 대해 설계된 적응제억기가 무미익 항공기 안정성을 유지하는 것을 보이고, 이득 스케쥴링 기법과 함께 사용 시 계산량이 줄어들 수 있음을 확인하였다.